Fractions de soluté
ω = m1 / m,
où m1 est la masse du soluté et m est la masse de la solution entière.

Si un fraction massique soluté dont vous avez besoin, multipliez le nombre obtenu par 100 % :
ω \u003d m1 / m x 100%

Dans les tâches où il est nécessaire de calculer les fractions massiques de chacun des éléments inclus dans chimique, utilisez le tableau D.I. Mendeleev. Par exemple, connaître les fractions massiques de chacun des éléments qui composent l'hydrocarbure, qui C6H12

m (C6H12) \u003d 6 x 12 + 12 x 1 \u003d 84 g / mol
ω (C) \u003d 6 m1 (C) / m (C6H12) x 100% \u003d 6 x 12 g / 84 g / mol x 100% \u003d 85%
ω (H) \u003d 12 m1 (H) / m (C6H12) x 100% \u003d 12 x 1 g / 84 g / mol x 100% \u003d 15%

Conseil utile

Résolvez les problèmes de recherche de la fraction massique d'une substance après évaporation, dilution, concentration, mélange de solutions à l'aide de formules obtenues à partir de la détermination de la fraction massique. Par exemple, le problème de l'évaporation peut être résolu en utilisant la formule suivante
ω 2 \u003d m1 / (m - Dm) \u003d (ω 1 m) / (m - Dm), où ω 2 est la fraction massique de la substance dans une solution extraite, Dm est la différence entre les masses avant et après chauffage.

Sources:

• comment déterminer la fraction massique d'une substance

Il y a des situations où il faut calculer Masse liquides contenue dans n'importe quel récipient. Cela peut être lors d'une session de formation en laboratoire et lors de la résolution d'un problème domestique, par exemple lors d'une réparation ou d'une peinture.

Instruction

La méthode la plus simple consiste à recourir à la pesée. Tout d'abord, pesez le récipient avec, puis versez le liquide dans un autre récipient de taille appropriée et pesez le récipient vide. Et puis il ne reste plus qu'à soustraire la plus petite valeur de la plus grande valeur, et vous obtenez. Bien entendu, cette méthode ne peut être utilisée que lorsqu'il s'agit de liquides non visqueux qui, après débordement, ne restent pratiquement pas sur les parois et le fond du premier récipient. Autrement dit, la quantité restera alors, mais elle sera si petite qu'elle pourra être négligée, cela n'affectera guère la précision des calculs.

Et si le liquide est visqueux, par exemple, ? Comment alors elle Masse? Dans ce cas, vous devez connaître sa densité (ρ) et son volume occupé (V). Et puis tout est élémentaire. La masse (M) est calculée à partir de M = ρV. Bien sûr, avant de calculer, il est nécessaire de traduire les facteurs en système unique unités.

Densité liquides peuvent être trouvés dans un ouvrage de référence physique ou chimique. Mais il est préférable d'utiliser un appareil de mesure - un densimètre (densitomètre). Et le volume peut être calculé, connaissant la forme et les dimensions globales du conteneur (s'il a la forme géométrique correcte). Par exemple, si la même glycérine se trouve dans un fût cylindrique de diamètre de base d et de hauteur h, alors le volume

Du cours de la chimie, on sait que la fraction massique est le contenu d'un certain élément dans une substance. Il semblerait qu'une telle connaissance ne soit d'aucune utilité pour un résident d'été ordinaire. Mais ne vous précipitez pas pour fermer la page, car la possibilité de calculer la fraction massique pour un jardinier peut être très utile. Cependant, afin de ne pas se confondre, parlons de tout dans l'ordre.

Quelle est la signification du concept de "fraction massique" ?

La fraction massique est mesurée en pourcentage ou simplement en dixièmes. Un peu plus haut, nous avons parlé de la définition classique, que l'on peut trouver dans des ouvrages de référence, des encyclopédies ou des manuels scolaires de chimie. Mais comprendre l'essentiel de ce qui a été dit n'est pas si simple. Donc, supposons que nous ayons 500 g d'une substance complexe. Complexe dans ce cas signifie qu'il n'est pas homogène dans sa composition. Dans l'ensemble, toutes les substances que nous utilisons sont des sels de table complexes, voire simples, dont la formule est NaCl, c'est-à-dire constituées de molécules de sodium et de chlore. Si on continue le raisonnement sur l'exemple du sel de table, alors on peut supposer que 500 grammes de sel contiennent 400 grammes de sodium. Ensuite, sa fraction massique sera de 80% ou 0,8.

Pourquoi un jardinier en a-t-il besoin ?

Je pense que vous connaissez déjà la réponse à cette question. La préparation de toutes sortes de solutions, mélanges, etc. fait partie intégrante activité économique n'importe quel jardinier. Sous forme de solutions, d'engrais, de divers mélanges de nutriments, ainsi que d'autres préparations sont utilisés, par exemple, des stimulants de croissance "Epin", "Kornevin", etc. De plus, il est souvent nécessaire de mélanger des substances sèches, telles que du ciment, du sable et d'autres composants, ou de la terre de jardin ordinaire avec un substrat acheté. Dans le même temps, la concentration recommandée de ces agents et préparations dans des solutions ou des mélanges préparés dans la plupart des instructions est donnée en fractions massiques.

Ainsi, savoir calculer la fraction massique d'un élément dans une substance aidera le résident d'été à préparer correctement la solution nécessaire d'engrais ou de mélange de nutriments, ce qui, à son tour, affectera nécessairement la récolte future.

Algorithme de calcul

Ainsi, la fraction massique d'un composant individuel est le rapport de sa masse à la masse totale d'une solution ou d'une substance. Si le résultat obtenu doit être converti en pourcentage, il doit être multiplié par 100. Ainsi, la formule de calcul de la fraction massique peut s'écrire comme suit :

W = Masse de substance / Masse de solution

W = (Masse de substance / Masse de solution) x 100 %.

Un exemple de détermination de la fraction massique

Supposons que nous ayons une solution pour laquelle 5 g de NaCl ont été ajoutés à 100 ml d'eau, et maintenant il est nécessaire de calculer la concentration de sel de table, c'est-à-dire sa fraction massique. Nous connaissons la masse de la substance et la masse de la solution résultante est la somme de deux masses - le sel et l'eau et est égale à 105 g. Ainsi, nous divisons 5 g par 105 g, multiplions le résultat par 100 et obtenons la valeur souhaitée de 4,7 %. C'est la concentration eau salée.

Défi plus pratique

En pratique, le résident d'été doit souvent faire face à des tâches d'un autre genre. Par exemple, il est nécessaire de préparer une solution aqueuse d'un engrais dont la concentration en poids doit être de 10 %. Afin de respecter avec précision les proportions recommandées, vous devez déterminer quelle quantité de substance sera nécessaire et dans quel volume d'eau elle devra être dissoute.

La résolution du problème commence dans l'ordre inverse. Tout d'abord, vous devez diviser la fraction massique exprimée en pourcentage par 100. En conséquence, nous obtenons W \u003d 0,1 - il s'agit de la fraction massique de la substance en unités. Désignons maintenant la quantité de substance par x et la masse finale de la solution - M. Dans ce cas, la dernière valeur est composée de deux termes - la masse d'eau et la masse d'engrais. Autrement dit, M = Mv + x. Ainsi, on obtient une équation simple :

W = x / (Mv + x)

En le résolvant pour x, on obtient :

x \u003d L x Mv / (1 - W)

En substituant les données disponibles, on obtient la relation suivante :

x \u003d 0,1 x Mv / 0,9

Ainsi, si nous prenons 1 litre (c'est-à-dire 1000 g) d'eau pour préparer la solution, il faudra environ 111-112 g d'engrais pour préparer la solution de la concentration souhaitée.

Résoudre les problèmes de dilution ou d'addition

Supposons que nous ayons 10 litres (10 000 g) de produit fini solution aqueuse avec une concentration en elle d'une certaine substance W1 = 30% ou 0,3. Quelle quantité d'eau faudra-t-il lui ajouter pour que la concentration tombe à W2 = 15 % ou 0,15 ? Dans ce cas, la formule aidera:

Mv \u003d (W1x M1 / ​​​​W2) - M1

En remplaçant les données initiales, nous obtenons que la quantité d'eau ajoutée doit être :
Mv \u003d (0,3 x 10 000 / 0,15) - 10 000 \u003d 10 000 g

Autrement dit, vous devez ajouter les mêmes 10 litres.

Imaginez maintenant le problème inverse - il y a 10 litres d'une solution aqueuse (M1 = 10 000 g) avec une concentration de W1 = 10 % ou 0,1. Il est nécessaire d'obtenir une solution avec une fraction massique d'engrais W2 = 20% soit 0,2. Quelle quantité de matière première faut-il ajouter ? Pour cela, utilisez la formule :

x \u003d M1 x (W2 - W1) / (1 - W2)

En remplaçant la valeur d'origine, nous obtenons x \u003d 1 125 g.

Ainsi, la connaissance des bases les plus simples de la chimie scolaire aidera le jardinier à préparer correctement des solutions d'engrais, des substrats nutritifs à partir de plusieurs éléments ou des mélanges pour les travaux de construction.

Instruction

Déterminez la forme chimique de la substance, les fractions massiques des éléments dont vous souhaitez trouver. Prenez le système périodique de Mendeleev et trouvez-y les cellules des éléments correspondant aux atomes qui composent la molécule de cette substance. Dans la cellule, trouvez le nombre de masse de chacun de ces élément. Si la valeur trouvée du nombre de masse élément fractionnaire, arrondissez-le au plus proche.

Dans le cas où des atomes du même type apparaissent plusieurs fois dans une molécule, multipliez leur masse atomique par ce nombre. Additionnez les masses de tous les éléments qui composent la molécule pour obtenir la valeur en unités de masse atomique. Par exemple, si vous avez besoin de trouver la masse d'une molécule de sel, qui est du sulfate (Na2SO4), déterminez la masse atomique du sodium Ar(Na)=23, du soufre Ar(S)=32 et Ar(O)=16. Puisque la molécule contient 2 sodium, alors prenez pour elle la valeur 23 * 2 = 46, et, qui a 4 atomes - 16 * 4 = 64. Alors la masse de la molécule sera du sulfate de sodium et sera Мr(Na2SO4)=46+32+64=142.

Pour calculer les fractions massiques des éléments qui composent la molécule d'une substance donnée, trouvez le rapport des masses des atomes qui composent la molécule de la substance à la masse de la molécule, et multipliez le résultat par 100 %. Par exemple, si l'on considère le sulfate de sodium Na2SO4, calculer les fractions massiques de ses éléments comme suit : - la fraction massique de sodium sera ω(Na)= 23 2 100%/142=32,4% ;
- la fraction massique de soufre sera ω(S)= 32 100%/142=22,5% ;
- la fraction massique d'oxygène sera ω(О)= 16 4 100%/142=45.1%.

Les fractions de masse montrent les éléments relatifs dans une molécule donnée d'une substance. Vérifiez l'exactitude du calcul en ajoutant les fractions massiques de la substance. Leur somme doit être de 100 %. Dans l'exemple considéré, 32,4% + 22,5% + 45,1% \u003d 100%, le calcul a été effectué.

Peut-être est-il impossible de trouver un élément aussi nécessaire à la vie que l'oxygène. Si une personne peut vivre sans nourriture pendant plusieurs semaines, sans eau pendant plusieurs jours, puis sans oxygène - seulement quelques minutes. Cette substance est largement utilisée dans divers domaines de l'industrie, y compris la chimie, et également comme composant du carburant de fusée (oxydant).

Instruction

Il est souvent nécessaire de déterminer la masse d'oxygène dans un volume fermé, ou par conséquent réaction chimique. Par exemple : 20 grammes de permanganate ont été soumis à une décomposition thermique, la réaction est allée jusqu'au bout. Combien de grammes d'oxygène ont été libérés ?

Tout d'abord, rappelez-vous que le potassium - il - a formule chimique KMnO4. Lorsqu'il est chauffé, il se décompose en formant du manganate de potassium - K2MnO4, le principal - MnO2 et O2. Après avoir écrit l'équation de réaction et choisi les coefficients, vous obtenez :

2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2

Étant donné que le poids moléculaire approximatif de deux molécules de permanganate de potassium est de 316 et que le poids moléculaire d'une molécule d'oxygène, respectivement, est de 32, en résolvant la proportion, calculez :

20 * 32 /316 = 2,02
C'est-à-dire qu'avec la décomposition thermique de 20 grammes de permanganate de potassium, environ 2,02 grammes d'oxygène sont obtenus. (Ou arrondi à 2 grammes).

Ou, par exemple, il est nécessaire de déterminer la masse d'oxygène dans un volume fermé, si sa température et sa pression sont connues. C'est là que l'équation universelle de Mendeleïev-Clapeyron vient à la rescousse, ou en d'autres termes, « l'équation d'état des gaz parfaits ». Il ressemble à ceci :

PVm = MRT
P est la pression du gaz,

V est son volume,

m est sa masse molaire,

M - masse,

R est la constante universelle des gaz,

T est la température.

Vous voyez que la valeur requise, c'est-à-dire la masse de gaz (oxygène), après avoir rassemblé toutes les données initiales dans un système d'unités (pression - , température - en degrés Kelvin, etc.), peut être facilement calculée par la formule :

Bien sûr, l'oxygène réel n'est pas un gaz idéal, pour la description duquel cette équation a été introduite. Mais à des valeurs de pression et de température proches de , les écarts entre les valeurs calculées et les valeurs réelles sont si insignifiants qu'ils peuvent être négligés en toute sécurité.

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Qu'est-ce que la fraction massique élément? D'après le nom lui-même, vous pouvez comprendre qu'il s'agit d'une valeur indiquant le rapport de la masse élément, qui fait partie de la substance, et la masse totale de cette substance. Elle est exprimée en fractions d'unité : pourcentage (centièmes), ppm (millièmes), etc. Comment calculer la masse d'un élément?

Instruction

Pour plus de clarté, considérons le carbone, bien connu de tous, sans lequel il n'y aurait pas. Si le carbone est une substance (par exemple,), alors sa masse partager peut être pris en toute sécurité comme une unité ou à 100 %. Bien sûr, le diamant contient également des impuretés d'autres éléments, mais dans la plupart des cas, en si petites quantités qu'elles peuvent être négligées. Mais dans de telles modifications du carbone comme ou, la teneur en impuretés est assez élevée et la négligence est inacceptable.

Si le carbone fait partie d'une substance complexe, vous devez procéder comme suit : écrivez la formule exacte de la substance, puis, connaissant les masses molaires de chaque élément inclus dans sa composition, calculez la masse molaire exacte de cette substance (bien sûr, en tenant compte de "l'indice" de chaque élément). Après cela, déterminez la masse partager en divisant la masse molaire totale élément sur la masse molaire de la substance.

Par exemple, vous devez trouver la masse partager carbone dans l'acide acétique. Ecrire la formule de l'acide acétique : CH3COOH. Pour faciliter les calculs, convertissez-le sous la forme : C2H4O2. La masse molaire de cette substance est constituée des masses molaires des éléments : 24 + 4 + 32 = 60. En conséquence, la fraction massique de carbone dans cette substance est calculée comme suit : 24/60 = 0,4.

Si vous devez le calculer en pourcentage, respectivement, 0,4 * 100 = 40 %. Autrement dit, chaque acide acétique contient (environ) 400 grammes de carbone.

Bien sûr, les fractions massiques de tous les autres éléments peuvent être trouvées exactement de la même manière. Par exemple, la masse dans le même acide acétique est calculée comme suit: 32/60 \u003d 0,533 soit environ 53,3%; et la fraction massique d'hydrogène est de 4/60 = 0,666 soit environ 6,7 %.

Sources:

• fractions massiques des éléments

Une formule chimique est un enregistrement effectué à l'aide de symboles généralement acceptés qui caractérise la composition d'une molécule d'une substance. Par exemple, la formule de l'acide sulfurique bien connu est H2SO4. On peut facilement voir que chaque molécule d'acide sulfurique contient deux atomes d'hydrogène, quatre atomes d'oxygène et un atome. Il faut bien comprendre qu'il ne s'agit que d'une formule empirique, elle caractérise la composition de la molécule, mais pas sa "structuralité", c'est-à-dire l'arrangement des atomes les uns par rapport aux autres.

Tu auras besoin de

• - Tableau périodique.

Instruction

Tout d'abord, découvrez les éléments de la composition de la substance, et eux. Par exemple : quel sera le monoxyde d'azote ? De toute évidence, la composition de la molécule de ces deux éléments: l'azote et. Les deux sont des gaz, c'est-à-dire prononcés. Quelle est donc la valence de l'azote et de l'oxygène dans ce composé ?

Rappelez-vous très règle importante: les non-métaux ont des valences supérieures et inférieures. Le plus élevé correspond au numéro de groupe (dans ce cas, 6 pour l'oxygène et 5 pour l'azote), et le plus bas correspond à la différence entre 8 et le numéro de groupe (c'est-à-dire que la valence la plus basse pour l'azote est 3, et pour l'oxygène - 2). La seule exception à cette règle est le fluor qui, dans toutes ses propriétés, présente une valence égale à 1.

Alors, quelle est la valence - supérieure ou inférieure - de l'azote et de l'oxygène ? Autre règle : dans les composés de deux éléments, la valence la plus basse est indiquée par celle qui se trouve dans le tableau périodique à droite et au-dessus. Il est bien évident que dans votre cas il s'agit d'oxygène. Par conséquent, en combinaison avec l'azote, l'oxygène a une valence de 2. En conséquence, l'azote dans ce composé a une valence plus élevée de 5.

Rappelons maintenant l'auto-valence : c'est la capacité d'un atome d'un élément à s'attacher un certain nombre d'atomes d'un autre élément. Chaque atome d'azote dans ce composé "" 5 atomes d'oxygène, et chaque atome d'oxygène - 2 atomes d'azote. Qu'est-ce que l'azote ? C'est-à-dire, quels indices chaque élément a-t-il ?

Une autre règle permettra de répondre à cette question : la somme des valences des éléments compris dans le composé doit être égale ! Quel est le plus petit commun multiple de 2 et 5 ? Naturellement, 10 ! En le divisant par les valences de l'azote et de l'oxygène, vous trouverez les indices et la finale formule composés : N2O5.

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La fraction massique d'une substance montre son contenu dans une structure plus complexe, par exemple dans un alliage ou un mélange. Si la masse totale d'un mélange ou d'un alliage est connue, alors connaissant les fractions massiques des substances constitutives, on peut trouver leurs masses. Pour trouver la fraction massique d'une substance, vous pouvez connaître sa masse et la masse de l'ensemble du mélange. Cette valeur peut être exprimée en valeurs fractionnaires ou en pourcentages.

Tu auras besoin de

• Balance;
• tableau périodique des éléments chimiques;
• calculatrice.

Instruction

Déterminez la fraction massique de la substance qui se trouve dans le mélange à travers les masses du mélange et la substance elle-même. Pour ce faire, utilisez une balance pour déterminer les masses qui composent le mélange ou . Pliez-les ensuite. Prenez la masse résultante à 100%. Pour trouver la fraction massique d'une substance dans un mélange, divisez sa masse m par la masse du mélange M, et multipliez le résultat par 100% (ω%=(m/M)∙100%). Par exemple, 20 g de sel de table sont dissous dans 140 g d'eau. Pour trouver la fraction massique de sel, additionnez les masses de ces deux substances М=140+20=160 g, puis trouvez la fraction massique de la substance ω%=(20/160)∙100%=12,5%.

Si vous avez besoin de trouver ou la fraction massique d'un élément dans une substance avec une formule connue, utilisez le tableau périodique des éléments. À partir de là, trouvez les masses atomiques des éléments qui se trouvent dans les substances. Si l'on est dans la formule plusieurs fois, multipliez sa masse atomique par ce nombre et additionnez les résultats. Ce sera le poids moléculaire de la substance. Pour trouver la fraction massique d'un élément quelconque dans une telle substance, divisez son nombre de masse dans la formule chimique donnée M0 par le poids moléculaire de la substance donnée M. Multipliez le résultat par 100 % (ω%=(M0/M)∙100 %).

Connaissant la formule chimique, vous pouvez calculer la fraction massique des éléments chimiques dans une substance. élément dans les substances est désigné par le grec. la lettre "oméga" - ω E / V et est calculée par la formule :

où k est le nombre d'atomes de cet élément dans la molécule.

Quelle est la fraction massique d'hydrogène et d'oxygène dans l'eau (H 2 O) ?

La solution:

M r (H 2 O) \u003d 2 * A r (H) + 1 * A r (O) \u003d 2 * 1 + 1 * 16 \u003d 18

2) Calculer la fraction massique d'hydrogène dans l'eau :

3) Calculer la fraction massique d'oxygène dans l'eau. Étant donné que la composition de l'eau ne comprend des atomes que de deux éléments chimiques, la fraction massique d'oxygène sera égale à :

Riz. 1. Formulation de la solution du problème 1

Calculez la fraction massique des éléments dans la substance H 3 PO 4.

1) Calculez le poids moléculaire relatif de la substance :

M r (H 3 RO 4) \u003d 3 * A r (H) + 1 * A r (P) + 4 * A r (O) \u003d 3 * 1 + 1 * 31 + 4 * 16 \u003d 98

2) On calcule la fraction massique d'hydrogène dans la substance :

3) Calculez la fraction massique de phosphore dans la substance :

4) Calculez la fraction massique d'oxygène dans la substance :

1. Recueil de tâches et d'exercices en chimie: 8e année: au manuel de P.A. Orzhekovsky et autres "Chimie, 8e année" / P.A. Orzhekovsky, N.A. Titov, F. F. Hegel. - M. : AST : Astrel, 2006.

2. Ouchakova O.V. Cahier d'exercices de chimie : 8e année : au manuel de P.A. Orzhekovsky et autres « Chimie. Grade 8" / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, PA. Orzhekovsky; en dessous de. éd. prof. PENNSYLVANIE. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (p. 34-36)

3. Chimie : 8e année : manuel. pour le général institutions / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M. : AST : Astrel, 2005.(§15)

4. Encyclopédie pour enfants. Tome 17. Chimie / Chapitre. édité par V.A. Volodine, en tête. scientifique éd. I. Leenson. - M. : Avanta+, 2003.

1. Une collection unique de ressources pédagogiques numériques ().

2. Version électronique de la revue "Chimie et Vie" ().

4. Leçon vidéo sur le thème "Fraction de masse élément chimique dans la matière" ().

Devoirs

1. p.78 n° 2 du manuel "Chimie: 8e année" (P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005).

2. Avec. 34-36 №№ 3.5 du Cahier d'exercices de chimie : 8e année : au manuel de P.A. Orzhekovsky et autres « Chimie. Grade 8" / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, PA. Orzhekovsky; en dessous de. éd. prof. PENNSYLVANIE. Orzhekovsky - M. : AST : Astrel : Profizdat, 2006.

La solution Un mélange homogène de deux composants ou plus est appelé.

Les substances qui sont mélangées pour former une solution sont appelées Composants.

Les composants de la solution sont soluté, qui peut être plus d'un, et solvant. Par exemple, dans le cas d'une solution de sucre dans l'eau, le sucre est le soluté et l'eau est le solvant.

Parfois, le concept de solvant peut être appliqué de la même manière à n'importe lequel des composants. Par exemple, cela s'applique aux solutions obtenues en mélangeant deux ou plusieurs liquides idéalement solubles l'un dans l'autre. Ainsi, en particulier, dans une solution composée d'alcool et d'eau, l'alcool et l'eau peuvent être appelés solvants. Cependant, le plus souvent en ce qui concerne les solutions contenant de l'eau, il est traditionnellement d'usage d'appeler l'eau un solvant et le second composant le soluté.

Comme caractéristiques quantitatives la composition de la solution est le plus souvent utilisée un concept tel que fraction massique substances en solution. La fraction massique d'une substance est le rapport de la masse de cette substance à la masse de la solution dans laquelle elle est contenue :

où ω (in-va) - fraction massique de la substance contenue dans la solution (g), m(v-va) - la masse de la substance contenue dans la solution (g), m (p-ra) - la masse de la solution (g).

De la formule (1), il s'ensuit que la fraction massique peut prendre des valeurs de 0 à 1, c'est-à-dire qu'il s'agit d'une fraction d'unité. À cet égard, la fraction massique peut également être exprimée en pourcentage (%), et c'est sous ce format qu'elle apparaît dans presque tous les problèmes. La fraction massique, exprimée en pourcentage, est calculée à l'aide d'une formule similaire à la formule (1), à la seule différence que le rapport de la masse du soluté à la masse de la solution entière est multiplié par 100 % :

Pour une solution constituée de seulement deux composants, les fractions massiques du soluté ω(r.v.) et la fraction massique du solvant ω(solvant) peuvent être calculées respectivement.

La fraction massique d'un soluté est aussi appelée concentration de la solution.

Pour une solution à deux composants, sa masse est la somme des masses du soluté et du solvant :

Toujours dans le cas d'une solution à deux composants, la somme des fractions massiques du soluté et du solvant est toujours de 100 % :

Il est évident qu'en plus des formules écrites ci-dessus, il faut également connaître toutes les formules qui en sont directement dérivées mathématiquement. Par exemple:

Il faut aussi se souvenir de la formule qui relie la masse, le volume et la densité d'une substance :

m = ρ∙V

et il faut aussi savoir que la densité de l'eau est de 1 g/ml. Pour cette raison, le volume d'eau en millilitres est numériquement égal à la masse d'eau en grammes. Par exemple, 10 ml d'eau ont une masse de 10 g, 200 ml - 200 g, etc.

Afin de résoudre avec succès les problèmes, en plus de connaître les formules ci-dessus, il est extrêmement important d'amener les compétences de leur application à l'automaticité. Ceci ne peut être obtenu qu'en résolvant un grand nombre tâches variées. Les tâches des examens USE réels sur le thème "Les calculs utilisant le concept de" fraction massique d'une substance en solution "" peuvent être résolues.

Exemples de tâches pour les solutions

Exemple 1

Calculer la fraction massique de nitrate de potassium dans une solution obtenue en mélangeant 5 g de sel et 20 g d'eau.

La solution:

Le soluté dans notre cas est le nitrate de potassium et le solvant est l'eau. Ainsi, les formules (2) et (3) s'écrivent respectivement :

A partir de la condition m (KNO 3) \u003d 5 g, et m (H 2 O) \u003d 20 g, donc:

Exemple 2

Quelle masse d'eau faut-il ajouter à 20 g de glucose pour obtenir une solution de glucose à 10 %.

La solution:

Il résulte des conditions du problème que le soluté est le glucose et le solvant est l'eau. Alors la formule (4) peut s'écrire dans notre cas comme suit :

À partir de la condition, nous connaissons la fraction massique (concentration) de glucose et la masse de glucose elle-même. En désignant la masse d'eau par x g, nous pouvons écrire l'équation équivalente suivante basée sur la formule ci-dessus :

En résolvant cette équation on trouve x :

ceux. m (H2O) \u003d x g \u003d 180 g

Réponse: m (H 2 O) \u003d 180 g

Exemple 3

150 g d'une solution de chlorure de sodium à 15 % ont été mélangés avec 100 g d'une solution à 20 % du même sel. Quelle est la fraction massique de sel dans la solution résultante ? Arrondis ta réponse à l'entier le plus proche.

La solution:

Pour résoudre des problèmes de préparation de solutions, il convient d'utiliser le tableau suivant:

	1ère solution	2ème solution	3ème solution
m r.v.
solution
ω r.v.

où m r.v. , m r-ra et ω r.v. sont les valeurs de la masse de la substance dissoute, de la masse de la solution et de la fraction massique de la substance dissoute, respectivement, individuelles pour chacune des solutions.

De la condition, nous savons que:

m (1) solution = 150 g,

ω (1) v.r. = 15%,

m (2) solution = 100 g,

ω (1) v.r. = 20%,

En insérant toutes ces valeurs dans le tableau, on obtient :

Rappelons les formules suivantes nécessaires aux calculs :

ω r.v. = 100% ∙ m v.r. /m solution, m r.v. = m r-ra ∙ ω r.v. / 100% , m solution = 100% ∙ m v.r. /ω r.v.

Commençons à remplir le tableau.

Si une seule valeur manque dans une ligne ou une colonne, elle peut être comptée. L'exception est la ligne avec ω r.v., connaissant les valeurs de deux de ses cellules, la valeur de la troisième ne peut pas être calculée.

Il manque une valeur dans la première colonne dans une seule cellule. On peut donc le calculer :

m (1) r.v. = m (1) r-ra ∙ ω (1) r.v. /100 % = 150 g ∙ 15 %/100 % = 22,5 g

De même, nous connaissons les valeurs dans deux cellules de la deuxième colonne, ce qui signifie :

m (2) r.v. = m (2) r-ra ∙ ω (2) r.v. /100 % = 100 g ∙ 20 %/100 % = 20 g

Inscrivons les valeurs calculées dans le tableau :

Nous avons maintenant deux valeurs sur la première ligne et deux valeurs sur la deuxième ligne. On peut donc calculer les valeurs manquantes (m(3) r.v. et m(3) r-ra) :

m (3) r.v. = m (1) v.r. + m (2)r.v. = 22,5 g + 20 g = 42,5 g

m (3) solution = m (1) solution + m (2) solution = 150 g + 100 g = 250 g.

Nous allons entrer les valeurs calculées dans le tableau, nous obtenons :

Nous nous sommes maintenant rapprochés du calcul de la valeur souhaitée ω (3) r.v. . Dans la colonne où il se trouve, le contenu des deux autres cellules est connu, on peut donc le calculer :

ω (3)r.v. = 100% ∙ m (3) v.r. / m (3) solution = 100 % ∙ 42,5 g / 250 g = 17 %

Exemple 4

A 200 g d'une solution de chlorure de sodium à 15 %, on a ajouté 50 ml d'eau. Quelle est la fraction massique de sel dans la solution résultante. Donne ta réponse au centième près _______%

La solution:

Tout d'abord, vous devez faire attention au fait qu'au lieu de la masse d'eau ajoutée, on nous donne son volume. On calcule sa masse, sachant que la masse volumique de l'eau est de 1 g/ml :

m ext. (H 2 O) = V ext. (H2O) ∙ ρ (H2O) = 50 ml ∙ 1 g/ml = 50 g

Si l'on considère l'eau comme une solution de chlorure de sodium à 0% contenant respectivement 0 g de chlorure de sodium, le problème peut être résolu en utilisant le même tableau que dans l'exemple ci-dessus. Dessinons un tel tableau et insérons-y les valeurs que nous connaissons:

Dans la première colonne, deux valeurs sont connues, nous pouvons donc calculer la troisième :

m (1) r.v. = m (1)r-ra ∙ ω (1)r.v. /100 % = 200 g ∙ 15 %/100 % = 30 g,

Dans la deuxième ligne, deux valeurs sont également connues, nous pouvons donc calculer la troisième :

m (3) solution = m (1) solution + m (2) solution = 200 g + 50 g = 250 g,

Entrez les valeurs calculées dans les cellules appropriées :

Maintenant, deux valeurs ​​​​dans la première ligne sont devenues connues, ce qui signifie que nous pouvons calculer la valeur de m (3) r.v. dans la troisième cellule :

m (3) r.v. = m (1) v.r. + m (2)r.v. = 30 g + 0 g = 30 g

ω (3)r.v. = 30/250 ∙ 100 % = 12 %.